在分析化學中,灰燼或灰燼含量的測定是通過完全燃燒進行礦化的過程,旨在為化學分析(如色譜分析)或光學分析(如光譜分析)預濃縮微量物質。
樣品的灰燼含量是一個測量其所含無機不可燃材料數量的指標。
在樣品完全燃燒後留下的殘餘物——與不完全燃燒後的灰燼相比——通常由原始樣品中存在的無機元素的氧化物組成。灰燼是生物材料的近似分析中的一個組成部分,主要由鹽和無機成分組成。這些成分包括金屬鹽,對於需要鈉(Na+)、鉀(K+)和鈣(Ca2+)等離子的過程至關重要。此外,還包含一些微量礦物質,這些礦物質對於獨特分子的形成是不可或缺的,例如葉綠素和血紅蛋白。
灰燼測定程序與點燃損失的程序類似。
通常,“灰燼”這個術語主要用於有機材料,如燃料和食品,而“點燃損失”則主要用於無機材料,如岩石和燃燒後的灰燼。可以使用坩堝來確定煤、木材、油、橡膠、塑料、食品或任何可燃材料的樣品中所含灰燼的百分比。根據所分析的樣品類型,灰燼的確定方法可能會有所不同。不同的方法可能在一些參數上存在差異,例如爐溫、在爐中的停留時間、加熱步驟的數量以及樣品準備程序。
ISO標準強制對大多數食品進行灰燼含量的測定。範例包括ISO 2171:穀物、脈衝及副產品——通過焚燒測定灰燼產量;ISO 3593:澱粉——測定灰燼;ISO 928:香料和調味品——灰燼的總量測定;和ISO 936:肉類和肉類產品——灰燼的總量測定。
在石油產品的灰燼分析中,灰燼含量代表在樣品的燃燒過程中留存的不可燃成分。
灰燼測定是一種用於推斷石油產品中灰燼形成材料數量的測試,從而決定其在某些應用中的使用。灰燼形成材料被認為是可取的雜質或污染物。在石油產品的灰燼分析中,通常灰燼含量較低,範圍一般在0.1至0.2%之間。部分灰燼成分天然存在於原油中,而其他則是在精煉或儲存、分配過程中進入的。
知道產品中灰燼形成材料的含量,可以提供該產品是否適合應用的信息。
在煤和其他固體燃料的灰燼分析中,留存於灰燼中的硫含量在灰燼過程中並非恆定,而是取決於灰燼過程的條件以及可能在灰燼中形成硫酸鹽的其他無機成分。因此,不同的灰燼程序可能產生不同的灰燼含量。
一些必要的儀器包括:坩堝(或類似的瓷器或金屬碗)、烤箱、熱板和樣品。
坩堝及其蓋子在徹底乾燥後稱重。將樣品添加到完全乾燥的坩堝和蓋子中,並綜合稱重以通過差值確定樣品的質量。將坩堝放入熱爐中,確保樣品完全燃燒。然後重新稱重坩堝、蓋子和灰燼。
以蜂蜜的分析為例,大約:果糖:38%,葡萄糖:31%,蔗糖:1%,水:17%,其他糖:9%(麥芽糖、梅子糖),灰燼:0.17%。在此示例中,灰燼將包括蜂蜜中的所有礦物質。灰燼分析也通常在進行電感耦合等離子體發射光譜分析之前進行。
與灰燼有關的無機元素包括:Al2O3、CaO、Fe2O3、MgO、MnO、P2O5、K2O、SiO2
;碳酸鹽:Na2CO3(蘇打灰)、K2CO3(鉀礦)
;碳酸氫鹽,例如:NaHCO3(蘇打餅)
;硫酸鹽:硫酸灰,根據歐洲藥典。
那麼,當我們更深入探索灰燼中的這些驚人無機元素時,有什麼可能在未來改變我們對這些物質的理解嗎?